ระยะห่างของดาวฤกษ์

ดาวฤกษ์อยู่ห่างจากโลกมาก และระยะระหว่างดาวฤกษ์ด้วยกันเองก็ห่างไกลกันมากเช่นกัน การบอกระยะทางของดาวฤกษ์จึงใช้หน่วยของระยะทางต่างไปจากระยะทางบนโลก ดังนี้

– ปีแสง (lightyear หรือ Ly.) คือ ระยะทางที่แสงเดินทางในเวลา 1 ปี อัตราเร็วของแสงมีค่า 300,000 กิโลเมตรต่อวินาที ดังนั้น ระยะทาง 1 ปีแสงจึงมีค่าเท่ากับ 9.5 ล้านล้านกิโลเมตร

– หน่วยดาราศาสตร์ (astronomical unit หรือ A.U) คือ ระยะทางระหว่างโลกและดวงอาทิตย์ ระยะทาง 1 A.U มีค่า 150 ล้านกิโลเมตร

– พาร์เซก (parsec) เป็นระยะทางที่ได้จากการหาแพรัลแลกซ์ (parallax) คือการย้ายตำแหน่งปรากฏ ของวัตถุเมื่อผู้สังเกตอยู่ในตำแหน่งต่างกันของดาวดวงนั้น ซึ่งเป็นวิธีวัดระยะห่างของดาวฤกษ์ที่อยู่ค่อนข้างใกล้โลกได้อย่างแม่นยำกว่าดาวฤกษ์ที่อยู่ไกลมาก

แพรัลแลกซ์ (Parallax) เป็นการวัดระยะห่างระหว่างดวงอาทิตย์กับดาวฤกษ์ โดยใช้หลักการของสามเหลี่ยมคล้าย โดยกำหนดให้รัศมีวงโคจรโลกรอบดวงอาทิตย์เท่ากับ 1 หน่วยดาราศาสตร์ หรือ 1 astronomy unit (AU) เป็นเส้นฐานของสามเหลี่ยม แล้วรอให้โลกโคจรไปทำมุมฉากระหว่างดวงอาทิตย์กับดาวฤกษ์ที่ต้องการวัด ก็จะมองเห็นดาวฤกษ์ที่ต้องการวัดปรากฏตำแหน่งเปลี่ยนไปเป็นมุมเล็กๆ เมื่อเทียบกับกลุ่มดาวที่อยู่ฉากหลังไกลออกไป ระยะทางที่ทำให้มุมแพรัลแลกซ์มีค่า 1 ลิบดา (1/3600 องศา) เท่ากับ 1 พาร์เซก “Parsec” ย่อมาจาก Parallax Angle of 1 Arc Second อย่างไรก็ตามถ้ามุมแพรัลแลกซ์เล็กกว่า 0.01 ฟิลิบดา ก็จะขาดความเที่ยงตรง ดังนั้นการวัดระยะทางด้วยวิธีแพรัลแลกซ์จึงใช้กับดาวที่อยู่ห่างไม่เกิน 100 พาร์เซก

ภาพแสดงการเปรียบเทียบมุมแพรัลแลกซ์ของดาวสองดวง ดาวในภาพที่ 1 ก มีมุมแพรัลแลกซ์กว้างกว่าดาวในภาพที่ 1 ข เนื่องจากดาวอยู่ใกล้โลกมากกว่า

นักวิทยาศาสตร์ใช้ปรากฏการณ์แพรัลแลกซ์ในการวัดระยะทางของดาวฤกษ์ที่อยู่ใกล้เคียงกับเรา โดยการสังเกตดาวฤกษ์ดวงที่เราต้องการวัดระยะทางในวันที่โลกอยู่ด้านหนึ่งของดวงอาทิตย์ และสังเกตดาวฤกษ์ดวงนั้นอีกครั้งเมื่อโลกโคจรมาอยู่อีกด้านหนึ่งของดวงอาทิตย์ ในอีก 6 เดือนถัดไป นักดาราศาสตร์สามารถวัดได้ว่าดาวฤกษ์ดวงนั้นย้ายตำแหน่งปรากฏไปเท่าไรโดยเทียบกับดาวฤกษ์ที่อยู่เบื้องหลังซึ่งอยู่ห่างไกลเรามาก ยิ่งตำแหน่งปรากฏย้ายไปมากเท่าใด แสดงว่าดาวฤกษ์ดวงนั้นอยู่ใกล้เรามากเท่านั้น ในทางตรงกันข้ามถ้าตำแหน่งปรากฏของดาวฤกษ์แทบจะไม่มีการย้ายตำแหน่งเลยแสดงว่าดาวฤกษ์นั้นอยู่ไกลจากเรามาก

เราไม่สามารถใช้วิธีแพรัลแลกซ์ในการวัดระยะห่างของดาวฤกษ์ที่มากกว่า 1,000 ปีแสง เพราะที่ระยะทางดังกล่าว การเปลี่ยนตำแหน่งของผู้สังเกตบนโลกจากด้านหนึ่งของดวงอาทิตย์ไปยังอีก ด้านหนึ่งของดวงอาทิตย์แทบจะมองไม่เห็นการย้ายตำแหน่งปรากฏของดาวฤกษ์นั้นเลย

สูตร การหาระยะทางด้วยมุมแพรัลแลกซ์

d = 1/p

d = ระยะทางถึงดวงดาว มีหน่วยเป็นพาร์เสค (pc)

p = มุมแพรัลแลกซ์ มีหน่วยเป็นฟิลิบดา (arc second)

โดยที่ 1 องศา = 60 ลิบดา , 1 ลิบดา = 60 ฟิลิบดา (arc second)

ตัวอย่างที่ 1 ดาวหัวใจสิงห์ (Regulus) ในกลุ่มดาวสิงโต มีมุมแพรัลแลกซ์ 0.04 ฟิลิบดา มีระยะทางห่างจากโลกเท่าไร

d = 1/p

= 1/(0.04) ฟิลิบดา

= 25 พาร์เซก

= 25 x 3.26

= 81.5 ปีแสง

Page updated

Report abuse